Медицинская микробиология. Предмет, методы, задачи.


Медицинская микробиология(от греч. micros - малый, bios - жизнь, logos - учение) - наука, изучающая возбудителей инфекционных заболеваний человека и представителей собственной микрофлоры организма (морфологию, физиологию, экологию, биологические и экологические свойства, взаимоотношения с другими формами жизни), разрабатывает методы их культивирования и идентификации, диагностики, профилактики и лечения.

Предметом изучения медицинской микробиологии являются патогенные (болезнетворные) и условно-патогенные (в том числе и нормальная микрофлора организма человека) микробы.

Задачи:
1) Выявить возбудителей инфекционных болезней
2) Установить этиологическую роль м/о в норме и при патологии
3) Контроль за чувствительностью м/о к антибиотикам и др.препаратам
4) Разработка методов диагностики, специфической профилактики(вакцины), лечения(леч.сыворотки) инфекционных заболеваний
5) Микробиологический контроль окр. среды, продуктов питания, соблюдения режимов стерилизации, надзор за источниками инфекции в мед-х учреждениях.

Методы направлены на изучение свойств микробов, обусловливающих их патогенное действие, и процессы, которые возникают под их влиянием в организме человека и животных.
К основным методам микробиологии относятся:

1. микроскопический- изучение морфологических и тинкториальных признаков м/о с использованием специальной микроскопической техники (световая иммерсионная, темнопольная, фазово-контрастная, люминесцентная, электронная) ВИДИМ: форму, вид, расположение.

2. Метод культивирования м/о–выделение чистой культуры микробов и изучение их биологических свойств, позволяющие провести идентификацию.
-бактериологический
-вирусологический

3. серологический–применение иммунологических реакций для идентификации м/о по антигенной структуре, выявление антител к возбудителям в биологических жидкостях организма больного (чаще в сыворотке крови; от лат. serum - сыворотка); ИФА, РИФ, РИА

4. аллергологический–метод изучения инфекционно аллергии ГЗТ (клеточного иммунитета) –хр.паразит.-х инф-х. Оценка аллергических феноменов, возникающих в организме человека (на коже, слизистых оболочках или в крови) под действием компонентов или цельных клеток микроба-возбудителя;Не применяется в вирусологии

5. биологический - моделирование инфекционных процессов на лабораторных животных или куриных эмбрионах;

6. молекулярно-генетический–идентификация м/о по генетической структуре-изучение состава микробных нуклеиновых кислот с помощью ПЦР- полимеразной цепной реакции.

7. Экспресс методы диагностики –для установления наличия возбудителя в исследуемом материале (сыворотка крови, моча, слюна, с/м жидкость, мокрота) без выделения чистой культуры
-меченые серологические реакции- ИФА, РИФ, РИА-для выявления антигена возбудителя в биол.материале
-ПЦР-выявление фрагментов нуклеиновых кислот: РНК и ДНК

 

1. Начальный период развития микробиологии (А. Левенгук и др.)

Историю развития микробиологии можно разделить на пять этапов:

1. Эвристический - до изобретения микроскопов, связан с логическими и методическими приемами. (Гиппократ, Варрон и др.- предположения о природе заразных болезней) Фракасторо был одним из основоположников науки о причинах, условиях и механизмах формирования инфекционных заболеваний и способах их профилактики.

2. МорфологическийЛевенгук (голлад-й) сконструировал«микроскоп», позволивший увеличивать рассматриваемые предметы в 300 раз, увидел «анималькулюсы». - в 1675 г. впервые описал простейших, в 1683г. ― основные формы бактерий: кокки, палочковидные и извитые. Он повсюду обнаруживал этих маленьких «зверушек»: в дождевой воде, испражнениях, зубном налете - и пришел к выводу, что окружающий мир густо заселен микробами. Однако тогда это был как интересный факт, который не имеет существенного практического значения.

3. Физиологический
Л. Пастер открыл:
1) природу брожения-вызывают м/о;
2) анаэробиоз;
3) опроверг теорию самозарождения-стерильный бульон в колбе с изогнутой S-образной трубкой не прорастают м/о;
4) обосновал принцип стерилизации- заложил основы дезинфекции, асептики и антисептики ;
5) разработал принцип вакцинации и способы получения вакцин

Роберт Кох (1843—1910) предложил окраску бактерий, микрофотосъемку, способ получения чистых культур, а также знаменитую триаду, получившую название триада Генле—Коха:
1) чтобы микроб обнаруживался только у больного и не обнаруживался у здоровых людей и бальных другими болезнями;
2) должна быть получена чистая культура микроба;
3) микроб должен вызвать аналогичное заболевание при заражении животных.
НО иногда трудно воспроизвести болезнь у животных, так как нет модели (например, ВИЧ-инфекция); нередко возбудитель обнаруживается у здоровых лиц (носительство).

4. Им­мунологический- был создан ряд теорий иммунитета: гуморальная теория П. Эрлиха, фагоцитарная теория И. И. Мечникова- учение о невосприимчивости (иммунитете), разработав теорию фагоцитоза и обосновав клеточную теорию иммунитета, теория идиотипических взаимодействий Н. Ерне, гипофизарно-гипоталамо-адреналовая теория регуляции иммунитета П. Ф. Здродовского и др.
- Р. Кох открыл такую форму реагирования иммунной системы, как ГЗТ; Ш. Рише, Ж. Портье, Г. П. Сахаров описали ГНТ; обе эти формы реагирования легли в основу учения об аллергии (К. Пирке, 1906).
- открыта толерантность к антигенам (П. Медовар, М. Гашек), а также иммунологическая память (Ф. Бернет и др.).
-изучение лимфоцитов, их роли в иммунитете, кооперативным взаимоотношениям между Т- и В-лф и фагоцитирующими клетками, киллерная функция лимфоцитов и т. д.
-изучена структура иммуноглобулинов (Р Портер и Д. Эдельман), открыты интерферон (А. Айзекс и Ж. Линдеман), интерлейкины (ИЛ) и другие иммуномодуляторы.

Иммунология в середине XX в. оформилась как самостоятельная наука, имеющая свои цели и задачи в области медицины, свою структуру и классификацию

5. Молекулярно-генетический - Достижения обеспечили успехи в борьбе с инфекционными болезнями и открыли новые пути и методы диагностики и терапии неинфекционных болезней, связанных с нарушениями в иммунной системе.Так как:
-была расшифрована молекулярная структура многих бактерий и вирусов, строение и состав их генома, структура АГ и АТ, факторов патогенности бактерий и вирусов, а также факторов иммунной защиты (комплемент, интерферон, иммуномодуляторы и др.).
-Генная инженерия позволила получать вакцинные (живые, синтетические, генно-инженерные)(против геп. В, ВИЧ-инфекции) и диагностические препараты на основе моноклональных АТ
-Открыты и используются иммуномодуляторы эндогенного и экзогенного происхождения для коррекции иммунного статуса.
-Разрабатывается иммуногенетика, целью которой является генопрофилактика и генотерапия иммунодефицитов. Генодиагностика – ПЦР
-Изучены системы гистосовместимости (НLA-системы), трансплантологии при решении проблемы преодоления иммунологической несовместимости при пересадках органов и тканей, а также в проблеме несовместимости матери и плода в акушерстве и гинекологии.
- Созданобольшое количество противовирусных и антибактериальных препаратов.

2. Работы Л. Пастера и Р. Коха. Их значение в становлении и развитии микробиологии.

Луи Пастер сделал ряд открытий во многих областях науки, что позволило ему стать основоположником : микробиологии, биотехнологии, дезинфектологии, стереохимии. Он открыл:
1) природу брожения(молочнокислое, спиртовое, уксусное) — это биологическое явление, которое вызывается микробами, их ферментами.
2) анаэробиоз;
а группа микробов получила название анаэробов.
3) опроверг бытовавшую в его времена теорию самозарождения;
Он доказал, что если стерильный бульон оставить в открытой колбе, то он прорастет, но если стерильный бульон поместить в колбу, которая сообщается с воздухом через спиралью изогнутую стеклянную трубку, то бульон не прорастет, так как бактерии с частицами пыли из воздуха будут осаждаться на изогнутых частях спиральной трубки и не попадут в бульон.
4) обосновал принцип стерилизации;
Пастеризация-это прогревание при 120-140°С с целью уничтожения бактерий, которая послужила основанием для разработки принципов асептики и дезинфекции.
5) разработал принцип вакцинации и способы получения вакцин
против куриной холеры, сибирской язвы и бешенства-антирабическая, он делает очень важный вывод, что ослабленные (аттенуированные) микробы, введенные в организм, создают в нем иммунитет против последующих заражений вирулентными микробами.
6) Он доказал, что при выращивании грибов усваиваются лишь определенные стереоизомеры.

Роберт Кох (1843—1910) предложил окраску бактерий-анилиновые красители, микрофотосъемку, способ получения чистых культур, а также знаменитую триаду, получившую название триада Генле—Коха:для доказательства роли микроба в возникновении специфической болезни необходимо три условия:
1) чтобы микроб обнаруживался только у больного и не обнаруживался у здоровых людей и бальных другими болезнями;
2) должна быть получена чистая культура микроба;
3) микроб должен вызвать аналогичное заболевание при заражении животных.
Но в наше время иногда трудно воспроизвести болезнь у животных, так как нет модели (например, ВИЧ-инфекция); нередко возбудитель обнаруживается у здоровых лиц (носительство).
Р.Коху удалось культивировать и описать возбудителя сибирской язвы, стафилококка, возбудителей раневых инфекций и столбняка, возбудителя туберкулеза (палочка Коха) и туберкулина, который нашел применение в диагностике этой инфекции, холерного вибриона и пути его передачи, открыл возбудителей возвратного тифа, трипаносомоза и других инфекций.

4. Основные принципы систематики бактерий. Таксономические категории. Критерии вида.
В основу таксономии микроорганизмов положены их генетическое родство, морфологические, физиологические, биохимические, антигенные и молекулярно-биологические свойства

2 формы: -Неклеточные формы - это вирусы и прионы. -Клеточные формы – бактерии, грибы, простейшие.   Классификация: Царство(Эукариоты, прокариоты, вирусы), Отдел у прокариот (Скотобактерии, цианобактерии), Классскотобактерий (бактерии, рикеттсии, мягкотелые), Порядок (Спирохеты,Актиномицеты), Семейство, Род(1 слово), Вид (2 слова).

Вид — это совокупность особей, объединенных по близким свойствам, но отличающихся от других представителей рода.
Подвид – разновидность внутри одного вида, они отличаются по физиологическим (biovar), морфологическим (morphovar) или по антигенным (serovar) свойствам.
Чистая культура – это совокупность однородных микроорганизмов, выделенных на питательной среде, характеризующихся сходными морфологическими, тинкториальными (отношение к красителям), культуральными, биохимическими и антигенными свойствами

В микробиологии существуют также более мелкие таксономические единицы, чем вид:
Штамм- это чистая культура микроорганизмов, выделенных из определенного источника и отличающихся от других представителей вида. Разные штаммы одного и того же вида бактерий могут отличаться друг от друга по целому ряду свойств, например, по чувствительности к антибиотикам, способности к синтезу токсинов, ферментов и др
Клон –это совокупность потомков, выращенных из единственной клетки м/о – чистая культура.

Критерии вида:

а) морфологический -световая и иммерсионная микроскопия (установить род и семейство);
б) тинкториальные свойства – отношение к разным красителям ГРАМ+ и - (способность окрашиваться и расположение: поодиночке, группами, в цепочку); (установить род и семейство);
в) культуральный –метод культивирования (бактериологич и вирусологич) (установить род и семейство);

1)тип дыхания – аэробный, факультатив.анаэроб
2)тип питания:
нетребовательны к питательным средам- МПА и МПБ- автотрофы;
требовательные к питательным средам – гетеротрофы -элективные пит.среды- кровяной и сывороточный МПА
3)оптимальная температура в термостате (в основном 37; для возб-ля чумы-28, кампилобактерии-42)
4) Время культивирования в основном 18-24 часа; в-ль туберкулеза-месяц и более, в-ль бруцеллеза – около месяца, в-ль туляремии – 2 недели, Legionellapneumonia – 3-5 дней, Bordetellapertusis (коколюш)- 3-4 дня
5)Характер роста колоний:
на твердых питательных средах все образуют *S-колонии- округлой формы, гладкая поверхность, ровный край, *Исключение в-ли туберкулеза, чумы и сибирской язвы- Rформы: округлой или неопределенной формы, неровные края, шероховатая поверхность,
*Proteusvulgaris не дает изолированных колоний, у них H-форма роста-сплошным налетом в виде пленки из-за высокой подвижности- методика Щукевича.
*микоплазмы- яичная глазунья-требовательны, не можем культивировать
6)пигментообразования колоний – пигменты защищают от УФ лучей

Стафилококки- белый, желтый, золотистый
Красные пигменты—актиномицеты,
желтые и оранжевые – микобактерий туберкулеза, сарцины, стафилококки
зеленая – синегнойная палочка при рН 7,2-7,4
бело-голубоватый-vibrocholericae

Коричневые - bacteroidusmelanogenius

Коричневая не только колония, но и вся питательная среда-Legionellapneumophilae
г) биохимический - дифф-диагностические среды, спец реактивы (установить вид)

-сахаролитические и протеолитические свойства патогенных видов

НАПРИМЕР-E.coli:
-реакция на сероводород(отриц-я) на каталазную активность(отриц-я)
-и на индол(полож-я),
-диф.диаг. среды-Гисса, Ресселя(расщепление лактозы до кислоты и газа, изменение цвета всей среды),
-по сахаралитической активности – изменение короткого пестрого ряда- E.coli ферментирует всё с образованием газа и кислоты(красные+ пузырьки), кроме сахарозы(желтая пробирка)
д)серологический (антигенная структура); (установить вид)- РА реакция агглютинации, в котором участвует целая клетка-агглютинин, полож.результат нуж-ся в подтверждении
меч.серологич – структуру АГ-ПЦР
е)по чувствительности к фагам (установить вид)-реакция фаголизиса, монофагами

ж)биологический (вирулентность) – заражение лаб животных (установить вид)
з)генетический– ПЦР, ИФА (установить вид)

 

5. Морфология бактерий. Основные формы, постоянные и непостоянные структуры бактериальной клетки.

Основные формы бактерий: кокковидные, палочковидные, извитые.
1) Сферические формы, или кокки- шаровидные d=до 1 мкм, которые по взаимному расположению делятся на микрококки, диплококки, стрептококки, тетракокки, сарцины и стафилококки.
Микрококки- отдельно расположенные клетки- деление в одной плоскости, расхождение клеток.
Диплококки или парные кокки, располагаются парами (пневмококк, гонококк, менингококк), так как клетки после деления не расходятся. Пневмококк (возбудитель пневмонии) имеет с противоположных сторон ланцетовидную форму, а гонококк (возбудитель гонореи) и менингококк (возбудитель эпидемического менингита) имеют форму кофейных зерен, обращенных вогнутой поверхностью друг к другу.
Стрептококки - клетки округлой или вытянутой формы, составляющие цепочку вследствие деления клеток в одной плоскости и сохранения связи между ними в месте деления.
Сарцины располагаются в виде пакетов из 8 кокков и более, так как они образуются при делении клетки в трех взаимно перпендикулярных плоскостях.
Стафилококки - кокки, расположенные в виде грозди винограда в результате деления в разных плоскостях.

2) Палочковидные бактерииразличаются по размерам, форме концов клетки и взаимному расположению клеток. Длина - до 10 мкм, толщина - до 2 мкм. Палочки могут быть правильной (кишечная палочка и др.) и неправильной булавовидной (коринебактерии) формы. К наиболее мелким палочковидным бактериям относятся риккетсии.
Концы палочек могут быть как бы обрезанными (сибиреязвенная бацилла), закругленными (кишечная палочка), заостренными (фузобактерии) или в виде утолщения как булавка (коринебактерии дифтерии).
Слегка изогнутые палочки называются вибрионами1 изгиб, не превышает четверть оборота(холерный вибрион).
Ветвящиеся
- палочковидные бактерии, которые могут иметь разветвление в форме латинской буквы Y, встречающиеся у бифидобактерий, у актиномицетов
Большинство палочковидных бактерий располагается беспорядочно, так как после деления клетки расходятся. Если после деления клетки остаются связанными общими фрагментами клеточной стенки и не расходятся, то они располагаются под углом друг к другу (коринебактерии дифтерии) или образуют цепочку (сибиреязвенная бацилла).

3) Извитые формы- спиралевидные бактерии, которые бывают двух видов:
-Спириллы имеют вид извитых клеток с крупными завитками, большой диаметр (возбудитель содоку (болезнь укуса крыс), а также кампилобактерии и хеликобактерии) как штопор
-Спирохеты
представляют тонкие длинные извитые бактерии, с более мелкими завитками до 30 шт, и характером движения. Treponema, Borrelia, Leptospira.

Постоянные структурные элементы бактерий: клеточная стенка, рибосома, цитоплазматическая мембрана, нуклеоид, мезасома.

Бактериальную клетку окружает оболочка, состоящая из клеточной стенки и цитоплазматической мембраны. Под оболочкой находится протоплазма, состоящая из цитоплазмы с включениями и наследственного аппарата - аналога ядра, называемогоНУКЛЕОИДОМ.Он расположен в центральной зоне бактерий в виде двунитевой ДНК как клубок, не имеет ядерной оболочки, ядрышка и основных белков (гистонов). У большинства бактерий - одна хромосома, замкнутая в кольцо молекула ДНК. Есть внехромосомные факторы наследственности - плазмиды, представляющие собой ковалентно замкнутые кольца ДНК.
Генетические изменения могут привести к дефектам и к появлению в результате этого «шероховатых» колоний R-форм.


КЛЕТОЧНАЯ СТЕНКА- прочная, упругая структура, придающая бактерии определенную форму. Она участвует в процессе деления клетки и транспорте метаболитов, имеет рецепторы для бактериофагов, бактериоцинов и различных веществ. Наиболее толстая клеточная стенка у грам+. Толщина клеточной стенки грамм- около 15-20 нм, у грам+ 50 нм и более.
Основу клеточной стенки бактерий составляет пептидогликан.

В клеточной стенке грамм+ бактерий содержатся полисахариды, липиды-билипидный слой, белки. Основным компонентом является многослойный пептидогликан (муреин, мукопептид), составляющий 40—90% массы клеточной стенки + ковалентно связанные тейхоевые кислоты (из глицерола и рибитола), соединенных фосфатными мостиками. Форму и прочность бактериям придает жесткая волокнистая структура многослойного, с поперечными пептидными сшивками пептидогликана. Пептидогликан представлен параллельно расположенными молекулами гликана. состоящего из повторяющихся остатков N-ацетилглюкозамина и N-ацетилмурамовой кислоты, соединенных гликозидной связью. Эти связи разрывает лизоцим, являющийся ацетилмурамидазой. Гликановые молекулы соединены через N-ацетилмурамовую кислоту поперечной пептидной связью из четырех аминокислот (тетрапептида).

Способность грамм+ бактерий при окраске по Граму удерживать генциановый фиолетовый в комплексе с йодом (сине-фиолеговая окраска бактерий) связана со свойством многослойного пептидогликана взаимодействовать с красителем. Кроме этого, последующая обработка мазка бактерий спиртом вызывает суживание пор в пептидогликане и тем самым задерживает краситель в клеточной стенке.

 

У грамм-Пептидогликан в клеточной стенке представлен 1-2 слоями, кнаружи от которого расположен слой липопротеина, соединенный с пептидогликаном через ДАП. За ним следует наружная мембрана клеточной стенки.Тетрапептиды состоят из чередующихся L- и D-аминокислот, например: L-аланин — D-глугаминовая кислота — мезо-ди-амино-пимелиновая кислота — D-аланин. У Е. соli пептидные цепи соединены друг с другом через D-аланин одной цепи и мезо-диаминопимели новую кислоту — другой. Состав и строение пептидном части стабильны.

Грамм- бактерии после воздействия спиртом утрачивают краситель, что обусловлено меньшим количеством пептидогликана, они обесцвечиваются спиртом и при обработке фуксином или сафранином приобретают красный цвет.


ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ МЕМБРАНАпри электронной микроскопии представляет собой трехслойную мембрану.

Наружная мембрана представлена ЛПС, ФЛ и белками. Внутренний слой ее представлен ФЛ. Белки матрикса наружной мембраны образуют поры, через которые проходят вода и мелкие гидрофильные молекулы. Между наружной и цитоплазматической мембраной находится периплазматическое пространство, содержащая ферменты (протеазы, липазы, фосфатазы.)
ЛПС наружной мембраны состоит из трех фрагментов:
• липида А —обуславливает токсичность т.к. эндотоксин может вызвать шок. у грамм- одинакова
• ядра, или коровой части , относительно консервативной олигосахаридной структуры;
• высоковариабельной О-специфической цепи ПСХда –олигосахаридные последовательности. обусловливают серогруппу, серовар определенного штамма бактерий – О-АГ.


Есть рибосомы –немембранные органоиды, участвующие в синтезе белка, на основе мРНК.
В цитоплазме имеются различные включения в виде гранул гликогена, полисахаридов, β-оксимасляной кислоты и волютин. Они накапливаются при избытке питательных веществ в окружающей среде и выполняют роль запасных веществ для питания и энергетических потребностей.Волютин обладает сродством к основным красителям и легко выявляется с помощью специальных методов окраски (по Нейссеру) в виде метахроматических гранул.

Факультативные (непостоянные) структуры: форма (кокки, палочки, извитые), подвижность (жгутики, аксиальные нити), капсула, споры.

*Жгутики бактерий определяют подвижность бактериальной клетки (только у палочковидных). Это тонкие нити, берущие начало от цитоплазматической мембраны, длиннее клетки, толщина 12-20 нм, длина 3-15 мкм. 3 части: спиралевидные нити, крюк и базальные тельца, со стерженем со специальными дисками. Дисками жгутики прикреплены к цитоплазматической мембране и клеточной стенке.
Жгутики состоят из белка –флагеллина это-АГ - так называемый Н-антиген. Субъединицы флагеллина закручены в виде спирали.
Число жгутиков: от 1-(монотрих) у холерного вибриона, до десятка и сотен, отходящих по периметру бактерии (перитрих), у кишечной палочки, протея и др. Лофотрихи имеют пучок жгутиков на одном из концов клетки-кампилобактерии. Амфитрихи имеют по одному жгутику или пучку жгутиков на противоположных концах клетки- спириллы.
*Аксиальные нити у спирохет
*Ворсинки, или пили (фимбрии) - нитевидные образования, более тонкие и короткие, чем жгутики. Пили отходят от поверхности клетки и состоят из белка пилина.Пили общего типа отвечают за прикрепления к субстрату, питание и водно-солевой обмен.Многие пили являются рецепторами для бактериофагов.

*Споры (у семействаBacillaciaи у вирулентных и у невирулентных) во внешней среде- своеобразная форма покоящихся бактерий у грамм+ рода Bacillus, у которых размер споры не превышает диаметр клетки, называются бациллами - возбудитель Сибирской язвы Bacillusanthracis(в центре спора)
Если размер споры превышает диаметр клетки, как форма веретена, называются род клостридии:Clostridiumbotulinum– ботулизма(теннисные ракетки), Clostridiumperfringens-газовой анаэробной инфекции(веретено), Сlostridiumtetani-столбняка(палочки), и еще Cl. novyi, Cl.histolyiicum, Cl. Septicum.

Споры кислотоустойчивы, поэтому окрашиваются по методу Циля-Нельсена в красный, а вегетативная клетка - в синий цвет.
Спора долго может сохраняться из-за наличия многослойной оболочки, низкого содержания воды и вялых процессов метаболизма. В почве, например, возбудители сибирской язвы и столбняка могут сохраняться десятки лет.

*Капсула (внутри макроорганизма)– только у патогенных м/о, в основном -трехслойный полисахарид или полипептид-у сибиреязвенной бациллы. Ее функции: делает оболочку клетки (состоящей из клеточной стенки и ЦПМ) более плотной и прочной, предохраняет бактерии от воздействия бактерицидных факторов, обеспечивает адгезию на различных субстратах, может содержать запасы питательных веществ.
Классические капсулообразующие полисахаридной природы: Strep.pneumonia, Klebsiella pneumoniae, Cl.perfringens-газов.анаэроб. инфекции, Y.pestis-чумы, Bordetella pertussis-коклюша.

Капсулированные бактерии могут превращаться в бескапсульные варианты и, поскольку первые образуют мукоидные или гладкие (S), а бескапсульные — шероховатые (R) колонии, это явление известно, как S- и R-диссоциация. Капсула и слизистый слой не препятствуют поступлению и выходу различных веществ из бактериальной клетки, а также плохо удерживают красители.
Окраска капсул бактерий. Для облегчения микроскопирования капсулы можно сделать видимыми, проведя негативную окраску мазка по Бурри-Гинсу-тушь создает темный фон вокруг капсулы.

6. Основные характеристики светового микроскопа (разрешающая способность, общее увеличение). Принцип иммерсионного микроскопа.

Световой микроскоп – ϶ᴛο оптическая система, состоящая из конденсора, объектива и окуляра. Пучок света от источника освещения собирается в конденсоре, направляется на объект; пройдя через объект, лучи света попадают в систему линз объектива, они строят первичное изображение, которое увеличивается с помощью линз окуляра.
Разрешающая способность – ϶ᴛο минимальное расстояние между двумя точками, при котором они еще раздельно изображаются данной оптической системой.
Общее увеличение это произведение увеличения объектива на увеличение окуляра.

Иммерсионная микроскопия(от лат. погружение) — метод микроскопического исследования малых объектов с помощью погружения объектива светового микроскопа в среду с высоким коэффициентом преломления, расположенную между микроскопическим препаратом и объективом.
Методика: настраивается максимальное освещение, поднимая до отказа конденсор, полностью открывая диафрагму, нужно установить плоское зеркало; затем повернуть револьвер и поставить объектив с малым увеличением (х 8), опустить его на расстоянии около 0,5 см от предметного столика. Смотря в окуляр, вращать зеркало до тех пор, пока не установиться предварительное освещение.

Вращая револьвер установить иммерсионный объектив х 90 и, смотря с боку, осторожно опускать его с помощью макрометрического винта до соприкосновения с маслом. Провести окончательную фокусировку препарата микрометрическим винтом, вращая его в пределах только одного оборота. Нельзя допускать соприкосновения объектива с препаратом, т.к. это может повлечь поломку покровного стекла (свободное расстояние иммерсионного объектива до1 мм).

При микроскопировании обратить внимание на форму (кокки, палочки, извитые), цвет (сине-фиолетового- грамм+ и розового цвета грамм-, кислотоустойчивые и др.) и расположение бактерий (парами, в цепочку и др.). По окончании работы микроскоп необходимо привести в порядок: приподнять тубус микроскопа, снять препарат, вытереть чистой тряпочкой масло с объектива, поставить объектив с малым увеличением, опустить конденсор, полностью открыть диафрагму.

 

7. Особенности фазово-контрастной и темнопольной микроскопии.

Фазово-контрастное устройство переводит фазовые изменения световых волн, проходящих через объект в амплитудные. Фазово-контрастная микроскопия позволяет наблюдать живые объекты, которые имеют коэффициенты преломления, близкие к коэффициентам преломления среды. Как обычно происходитувеличение изображения объекта, однако прозрачные объекты видны более четко- живые прозрачные объекты становятся контрастными и видными в поле зрения.
Можно изучитьформу, размеры, взаимное расположение клеток, их подвижность, размножение, прорастание спор микроорганизмов.
Спирохеты- трепонемы имеют форму спиралевидных палочек размером до 20 мкм,
Лептоспиры - тонкие спирохеты размером до 24 мкм. с изогнутыми концами, от каждого полюса клетки по одной фибрилле отходит. Число завитков 20—40
Наблюдается подвижность трихомонад, микоплазмы

Темнопольная микроскопия основана на освещении объекта косыми лучами света (эффект Тиндаля). При таком освещении лучи не попадают в объектив, поэтому поле зрения выглядит темным. Если в исследуемом препарате содержатся клетки микроорганизмов, то косые лучи отражаются от их поверхности, отклоняются от своего первоначального направления и попадают в объектив. На интенсивно черном фоне видны сияющие объекты. Такое освещение препарата достигается использованием специального темнопольного конденсора.
Можно увидетьобъекты величинойсотой доли микрометра, контуры клеток, но не дает возможности рассмотреть их внутреннюю структуру.
Спирохеты- трепонемы имеют форму спиралевидных палочек размером до 20 мкм.
Лептоспиры- тонкие спирохеты размером до 24 мкм. с изогнутыми концами, от каждого полюса клетки по одной фибрилле отходит. Число завитков 20—40.

8. Основные характеристики электронного микроскопа (разрешающая способность, общее увеличение). Особенности люминесцентной микроскопии

Электронная микроскопия позволяет наблюдать объекты, размеры которых лежат за пределами разрешающей способности светового микроскопа (0,2 мкм). Электронный микроскоп применяется для изучения вирусов, бактериофагов, тонкого строения различных микроорганизмов (жгутиков, микрокапсул, цитоплазматическую мембрану бактерий), макромолекулярных структур и других субмикроскопических объектов.
Наружная мембрана бактерий имеет вид волнообразной трехслойной структуры
В-лимфоциты имеют шероховатую поверхность, на которой определяются маркеры CD 19—22 и некоторые другие.

Объект облучается пучком электронов, генерируемым специальным электронным прожектором. Полученное изображение проецируется на люминесцентный экран с помощью системы линз. Увеличение электронного микроскопа может достигать миллиона и даже более раз.

Разрешающей способность –это способность прибора отобразить раздельно два мелких максимально близко расположенных объекта. Ниже предела разрешения эти объекты будут восприниматься как один объект.Предел разрешения составляет на практике около 0,5 нм, тогда как для светового микроскопа он равен 200 нм, поскольку у электронов длина волны намного меньше, чем у видимого света.

Люминесцентная микроскопия (флюоресценция)- это такое явление, когда некоторые вещества под влиянием падающего на них света испускают лучи с другой (обычно большей) длиной волны. Кроме того, вещества, имеющие определенный цвет при обычном освещении, при освещении УФЛ приобретают совершенно иной цвет. Объект, не видимый в УФ свете, может приобрести яркий блеск после обработки его флуорохромом (акридин оранжевый, флуоресцеин, родамин и др.). В таком препарате люминесцирующие объекты светятся различным цветом в темном поле зрения. Сила их света бывает различной, но чаще всего она невелика, поэтому люминесцентную микроскопию следует проводить в затемненном помещении.
Особенность:препарат рассматривается в излучаемом им свете. Химический состав клеток и тканей влияет на качество люминесценции т.к. это гистохимическое исследование.
При первичной флуоресценции в самом объекте находятся вещества, способные флуоресцировать.
Вторичная флуоресценция – наведенная, возникает при специальной обработке объекта веществами, способными флуоресцировать.
Ее преимуществами являются:
1) цветное изображение;
2) высокая степень контрастности самосветящихся объектов на черном фоне;
3) возможность исследования как прозрачных, так и непрозрачных живых объектов;
4) возможность исследования различных жизненных процессов в динамике их развития;
5) обнаружение и установление локализации отдельных микробов и вирусов;
6) развитие тончайших методов цито- и гистохимии и экспресс-диагностика.

9. Этапы приготовления мазка для иммерсионной микроскопии.

Приготовление окрашенного препарата состоит из следующих этапов: а) приготовление мазка, б) высушивание, в) фиксация, г) окраска.

а) Обезжиренное предметное стекло и бактериологическую петлю прожигают в пламени горелки. Пробирку с изучаемой культурой держат между указательным и большим пальцами левой руки. Петлю берут правой рукой, мизинцем правой руки прижимают пробку пробирки к ладони. Если мазок готовится с жидкой питательной среды, то каплю культуры наносят петлей на предметное стекло. Если мазок делают из культуры с агара, то петлю с культурой вносят на предметное стекло и добавляют каплю физиологического раствора, в котором эмульгируют внесенный материал. Петлю обжигают в пламени горелки. Мазок должен быть тонким, равномерно растертым, округлой формы, размером 1,5-2смІ.

б) высушивание мазка производится на воздухе или для ускорения предметное стекло с мазком, обращённым кверху, можно подержать в струе теплого воздуха высоко над пламенем горелки, но не вносить в огонь.

в) после высушивания производят фиксацию (прикрепление к стеклу) препарата. Для этого стекло с мазком, обращённым кверху, медленно проводят через пламя 3-4 раза. При этом микробы погибают, приклеиваются к стеклу и не смываются при дальнейшей обработке.

г) после охлаждения стекла производится окраска препарата простым или сложным методами:

-простыми методами, когда окрашивается вся клетка и используется только один краситель (водный фуксин Пфейффера или метиленовая синька Леффлера)

-сложными методами, когда определяются клеточные структуры (методы Грама, Циля-Нильсена)

После окраски мазок промывают водой, высушивают фильтровальной бумагой и микроскопируют под иммерсией.

 

10. Определение подвижности бактерий методами «раздавленной» и «висячей» капли.

(Микроскопические методы)Жгутики являются органами движения бактерий, состоят из белка флагеллина. По количеству и характеру расположения жгутиков различают бактерии: монотрихи, лофотрихи, амфитрихи и перитрихи. Жгутики обладают антигенными свойствами (Н-антиген) и дают возможность бактериям перемещаться в жидкой среде.

О наличии жгутиков можно судить по характеру движения бактерий в «раздавленной» и «висящей» каплях при опущенном конденсоре и частично прикрытой диафрагме микроскопа.

Метод «раздавленной капли».Культуру в изотоническом растворе хлорида натрия наносят на предметное стекло и сверху накладывают покровное. Капля материала должна быть такой величины, чтобы она заполняла все пространство между покровным и предметным стеклом и не выступала за пределы покровного. Препарат рассматривают с иммерсионной системой и слегка опущенным конденсором.

Метод «висячей капли».Необходимо иметь предметное стекло с лупочкой. Каплю культуры наносят на покровное стекло. Сверху накладывают предметное стекло с лупочкой посредине, края которого предварительно обмазаны вазелином. Затем предметное стекло слегка прижимают к пок



Дата добавления: 2022-02-05; просмотров: 239;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.06 сек.